溫度萬年歷的單片機實現(xiàn)實驗報告

1、目 錄 一、溫度萬年歷設(shè)計的目的和意義.1二、電路設(shè)計方案1三、原理設(shè)計1四、方案結(jié)構(gòu)圖3五、溫度萬年歷1602驅(qū)動及顯示的詳細(xì)設(shè)計6六、心得與總結(jié)14一、溫度萬年歷設(shè)計的目的和意義 隨著社會的發(fā)展，信息量的不斷提升以前對信息交換的要求提高，溫度萬年歷的發(fā)展以及投入市場變得非常有必要。本設(shè)計是基于51單片機并模擬日常所用的日歷，而51系列單片機是各單片機中最為典型和最有代表性的一種。通過本次設(shè)計，學(xué)習(xí)和鞏固了單片機指令編程的相關(guān)知識，熟悉單片機各部件的組成及其功能。 本設(shè)計將制作一種基于單片機控制的帶實時溫度顯示、具有定時功能的電子萬年歷。傳統(tǒng)的電子日歷大都體積大，功耗大，顯示不準(zhǔn)確等特點。為

2、了縮小體積，減小功耗，使其變得小巧靈敏，本設(shè)計加入了時鐘芯片DS1302，可對時間進(jìn)行準(zhǔn)確記時，同時可設(shè)置定時時間，實現(xiàn)定時功能。另外本設(shè)計具有顯示實時溫度的功能。傳統(tǒng)的溫度傳感器系統(tǒng)大都采用放大、調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入計算機處理，處理電路復(fù)雜、可靠性相對較差，占用計算機的資源比較多。本設(shè)計將采用DS18B20一線制數(shù)字溫度傳感器，可將溫度信號直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送給微處理器，電路簡單，成本低，實現(xiàn)了時間溫度同時顯示的效果。最后，溫度和時間都將通過LCD1602液晶顯示器進(jìn)行顯示。測試表明系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計要求的各項功能，各部分工作正常。二、電路設(shè)計方案采用AT89S52作為主控制系

3、統(tǒng); 直接采用單片機定時計數(shù)器提供秒信號;LCD液晶顯示屏作為顯示。三、原理設(shè)計1. 基本原理：本電路是由AT89S52單片機為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在3V超低壓工作；時鐘電路直接采用單片機定時計數(shù)器提供秒信號;溫度的采集由DS18B20構(gòu)成；顯示部份由LCD液晶顯示屏顯示。同時還添加了提醒功能，通過蜂鳴器實現(xiàn)。2. 總體框圖Lcd1602液晶屏顯示模塊晶振振蕩模塊STC89C52主控制模塊 鍵盤模塊圖13. 單元電路設(shè)計u 單片機主控制模塊的設(shè)計 AT89S52單片機為40引腳雙列直插芯片,有四個I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51單片機共有4個8位的I/O口（P0

4、、P1、P2、P3），每一條I/O線都能獨立地作輸出或輸入。單片機的最小系統(tǒng)如下圖2所示,18引腳和19引腳接時鐘電路,XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,XTAL2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。第9引腳為復(fù)位輸入端,接上電容,電阻及開關(guān)后夠上電復(fù)位電路,20引腳為接地端,40引腳為電源端。 DS18B20性能l 獨特的單線接口僅需一個端口引腳進(jìn)行通信l 簡單的多點分布應(yīng)用l 無需外部器件l 可通過數(shù)據(jù)線供電l 零待機功耗l 測溫范圍-55+125，以0.5遞增l 可編程的分辨率為912位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、0.

5、25、0.125和0.0625l 溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時間200ms，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字l 應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費品、溫度計和任何熱感測系統(tǒng)l 負(fù)壓特性：電源極性接反時，傳感器不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作l GND：地l DQ：單線運用的數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳l VD：可選的電源引腳4. 元件列表元件列表器件數(shù)量光匯51單片機開發(fā)板1杜邦線若干DS18B201LCD1602液晶屏1四、方案結(jié)構(gòu)圖 此方案由于只用到51單片機芯片，因此各個功能都是由編程來實現(xiàn)。大體程序流程框圖如下按鍵調(diào)整結(jié)構(gòu)圖： 時鐘調(diào)整一 時鐘調(diào)整二 Protues電路圖（部分）： 溫度萬年歷

6、整體電路圖 時鐘調(diào)整按鍵圖時鐘調(diào)整LCM顯示圖五、溫度萬年歷1602驅(qū)動及顯示的詳細(xì)設(shè)計驅(qū)動部分的代碼：頭文件如下：#ifndef_1602_H_#define_1602_H_void RdBusy(void);void WrCommand(char command);void WrData(char wrdata);#endif1602驅(qū)動源代碼如下：/*LCM1602驅(qū)動程序8線間接控制方式晶體頻率12MHz*/*1602LCD各引腳接口說明VSS 電源地VDD 電源正極VL 液晶顯示偏壓RS 數(shù)據(jù)/命令選擇R/W RW 讀寫選擇/*LCM1602驅(qū)動程序8線間接控制方式晶體頻率12MHz

7、*/#include #include /*1602LCD各引腳接口說明VSS 電源地VDD 電源正極VL 液晶顯示偏壓RS 數(shù)據(jù)/命令選擇R/W RW 讀寫選擇E 使能信號D0 數(shù)據(jù) 背光源正極D1 數(shù)據(jù) 背光源負(fù)極*/*1602接口定義*/#defineLCMP0 sbitRS=P25;/0,command; 1,datajkhjholkhkksbitRW=P26;/0,write; 1,readsbitE=P27; /下降沿有效/*常數(shù)定義*/#defineCMD0 /RS=0,命令#define DAT1 /RS=1,數(shù)據(jù)/模塊忙閑判斷void RdBusy(void)char fla

8、g=0xff; doLCM=0xff;RS=CMD;RW=1;E=1;_nop_();_nop_();_nop_();/這三句很重要flag=LCM;E=0;flag&=0x80;while(flag);/寫命令void WrCommand(char command)LCM=command;RS=CMD;RW=0;E=1;E=0;RW=1;RdBusy();/等待LCM完成本次操作/寫數(shù)據(jù)void WrData(char wrdata)LCM=wrdata;RS=DAT;RW=0;E=1;E=0;RW=1;RdBusy();/等待LCM完成本次操作/*E 使能信號D0 數(shù)據(jù) 背光源正極D1 數(shù)

9、據(jù) 背光源負(fù)極*/顯示頭文件：#ifndef_DISPLAY_H_#define_DISPLAY_H_#defineuchar unsigned charvoiddelayx5ms(int dcnt);void LcmInit(void);void ClrLine(uchar line );void Write1Line(uchar line,uchar* buf);void WrData2Addr(uchar addr,uchar dat);void disall();void offall();#endif顯示C源代碼：#include #include 1602.h#defineLCMP

10、0#defineuchar unsigned charextern uchar flag;extern uchar year,month,date,day,hour,minu,sec;extern uchar Dispbuf016;extern uchar Dispbuf116;extern code uchar Num2Asc16;extern code uchar WEEK21;extern uchar s1num;/延遲子程序，基數(shù)5msvoiddelayx5ms(int dcnt) int tmp;for(; dcnt0; dcnt-)tmp=0x230;while(tmp-)cont

11、inue;/模塊初始化void LcmInit(void)LCM=0;delayx5ms(40);/延遲200msWrCommand(0x38);/8bit接口，兩行顯示，57點陣delayx5ms(2);/延遲10msWrCommand(0x38);/同上，該指令要寫兩次delayx5ms(1);/延遲5msWrCommand(0x06);/地址加一，字符不移動WrCommand(0x0c);/開顯示，光標(biāo)不顯示，光標(biāo)不閃爍WrCommand(0x01);/清屏/指定行清屏子程序void ClrLine(uchar line )unsigned char i=0;WrCommand(0x80

12、+line);/指向擦除行的首字符位for(;i16;i+)WrData( );void Write1Line(uchar line,uchar* buf)uchar addr=0,i;if(line=0)addr=0x80;elseaddr=0xc0;WrCommand(addr);for(i=0;i16;i+)WrData(*buf+);void WrData2Addr(uchar addr,uchar dat)WrCommand(addr);WrData(dat);void disall()Dispbuf03=Num2Ascyear/10;Dispbuf04=Num2Ascyear%10

13、;Dispbuf06=Num2Ascmonth/10;Dispbuf07=Num2Ascmonth%10;Dispbuf09=Num2Ascdate/10;Dispbuf010=Num2Ascdate%10;Dispbuf012=WEEKday*3;Dispbuf013=WEEKday*3+1;Dispbuf014=WEEKday*3+2;Dispbuf11=Num2Aschour/10;Dispbuf12=Num2Aschour%10;Dispbuf14=Num2Ascminu/10;Dispbuf15=Num2Ascminu%10;Dispbuf17=Num2Ascsec/10;Dispb

14、uf18=Num2Ascsec%10;Write1Line(0,&Dispbuf00);Write1Line(1,&Dispbuf10);void offall()switch(s1num)case 1:Dispbuf17= ;Dispbuf18= ;break;case 2:Dispbuf14= ;Dispbuf15= ;break;case 3:Dispbuf11= ;Dispbuf12= ;break;case 4:Dispbuf012= ;Dispbuf013= ;Dispbuf014= ;break;case 5:Dispbuf09= ;Dispbuf010= ;break;case

15、 6:Dispbuf06= ;Dispbuf07= ;break;case 7:Dispbuf03= ;Dispbuf04= ;break;default : *Dispbuf0 = ;*Dispbuf1 = ;Write1Line(0,&Dispbuf00);Write1Line(1,&Dispbuf10);六、心得與總結(jié)經(jīng)過萬年歷的設(shè)計，讓我學(xué)到了很多，讓我認(rèn)識到了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的重要性，當(dāng)設(shè)計完整的系統(tǒng)時，要考慮到硬件和軟件兩者的結(jié)合，有時硬件的不足，我們可以用軟件程序來彌補，從而節(jié)約硬件成本，在設(shè)計軟件程序時要模塊化，可以提高程序的可讀性。有一些靈活的技巧就需要我們認(rèn)真的閱讀元件的數(shù)據(jù)手冊，從中索取對自己有用的信息。在這短暫的一個星期課程序設(shè)計中，收獲知